6 κιλά νερού σε θερμοκρασία 90 βαθμούς Κελσίου αναμειγνύεται με 4 22 Κελσίου. Τι τελικό μείγμα;
Κατανόηση των εννοιών
* Μεταφορά θερμότητας: Όταν αναμιγνύετε ζεστό και κρύο νερό, η θερμική ενέργεια μεταφέρει από το θερμότερο νερό στο ψυχρότερο νερό μέχρι να φτάσουν σε θερμική ισορροπία (η ίδια θερμοκρασία).
* Ειδική θερμική χωρητικότητα: Αυτή είναι η ποσότητα θερμικής ενέργειας που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας 1 γραμμάρια μιας ουσίας κατά 1 βαθμού Κελσίου. Για το νερό, η ειδική θερμική χωρητικότητα είναι περίπου 4.184 J/G ° C.
Υπολογισμοί
1. Υπολογίστε τη θερμότητα που αποκτάται από το ψυχρότερο νερό:
* Μάζα ψυχρότερου νερού (M1) =4 kg
* Αρχική θερμοκρασία ψυχρότερου νερού (T1) =22 ° C
* Τελική θερμοκρασία (TF) =?
* Ειδική θερμική ικανότητα νερού (C) =4.184 J/G ° C
* Heat που αποκτήθηκε (Q1) =M1 * C * (TF - T1)
2. Υπολογίστε τη θερμότητα που χάθηκε από το θερμότερο νερό:
* Μάζα θερμότερου νερού (M2) =6 kg
* Αρχική θερμοκρασία θερμότερου νερού (T2) =90 ° C
* Τελική θερμοκρασία (TF) =?
* Ειδική θερμική ικανότητα νερού (C) =4.184 J/G ° C
* Heat Lost (Q2) =M2 * C * (T2 - TF)
3. Εφαρμόστε την αρχή της διατήρησης της ενέργειας:
* Θερμότητα που χάθηκε από το θερμότερο νερό =θερμότητα που αποκτάται από το ψυχρότερο νερό
* Q1 =Q2
Ρύθμιση της εξίσωσης:
M1 * C * (TF - T1) =M2 * C * (T2 - TF)
Επίλυση για TF (τελική θερμοκρασία):
1. Αντικαταστήστε τις γνωστές τιμές:
4 kg * 4.184 J/G ° C * (TF - 22 ° C) =6 kg * 4.184 J/G ° C * (90 ° C - TF)
2. Απλοποιήστε την εξίσωση:
4 * (TF - 22) =6 * (90 - TF)
3. Επεκτείνετε:
4TF - 88 =540 - 6TF
4. Συνδυάστε παρόμοιους όρους:
10TF =628
5. Επίλυση για TF:
TF =62,8 ° C
Επομένως, η τελική θερμοκρασία του μίγματος νερού είναι περίπου 62,8 ° C
